Impact of the co-exposure of honeybees to SDHI fungicides targeting the respiratory chain and to the intestinal parasite Nosema ceranae

Les chiffres sont sans appel, au cours des dernières décennies, les populations de pollinisateurs, notamment celles de l'abeille domestique Apis mellifera, ont subi un déclin alarmant à l'échelle mondiale. La mortalité accrue de cette espèce, pollinisateur clé aux rôles économiques et écologiques majeurs, menace directement le service de pollinisation et la durabilité de la production agricole. Ce déclin résulte de l'action conjuguée de multiples facteurs, impliquant des stress biotiques et abiotiques, avec une attention particulière portée aux agents pathogènes et aux pesticides. Dans ce contexte, cette thèse a évalué l'impact d'une exposition chronique des abeilles à une famille de fongicides inhibiteurs du complexe II de la chaine respiratoire (SDHI), en combinaison avec le parasite intestinal Nosema ceranae. Quatre substances actives SDHI (bixafen, boscalid, fluopyram et fluxapyroxad), ainsi que trois formulations commerciales (Luna Privilege®, Luna Sensation® et Flint®), ont été testées sur des ouvrières émergentes, infectées ou non par N. ceranae. Plusieurs paramètres clés permettant d'évaluer la santé des abeilles ont été analysés, tels que la survie, la consommation de sucre, la charge parasitaire, les réserves lipidiques et l'expression des gènes dans l'intestin moyen. Nos expérimentations ont montré une diminution des réserves lipidiques qui demeure constante en présence de N. ceranae, contrairement aux variations observées dans les taux de mortalité. Les résultats révèlent des interactions complexes et délétères des substances actives SDHI, avec des effets dose-réponse et des réponses non monotones chez les abeilles non infectées. Toutefois, la co-exposition à N. ceranae modifie considérablement ces réponses, avec un effet antagoniste sur la survie et les réserves lipidiques, potentiellement lié à une altération mitochondriale et à l'activation des mécanismes de détoxication. Concernant les formulations, leur interaction avec N. ceranae semble accentuer la sensibilité des abeilles, en particulier avec Luna Sensation®, qui a montré des effets marqués sur la mortalité, le transcriptome et la charge parasitaire. Enfin, la simulation d'une contamination environnementale avec une exposition orale prolongée, de la larve jusqu'à l'émergence, a révélé une augmentation de la mortalité, chez les abeilles infectées et non infectées. Ces résultats soulignent la nécessité de prendre en compte les co- expositions à divers facteurs de stress au cours de la vie des abeilles, ainsi que l'importance d'évaluer les co-formulants dans les formulations pour améliorer l'évaluation des risques.

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theses.fr (ABES)
Published
2024-11-29
Primary Topic
Insect and Pesticide Research
Type
article
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article

Impact of the co-exposure of honeybees to SDHI fungicides targeting the respiratory chain and to the intestinal parasite Nosema ceranae

Juliette Gilbert
theses.fr (ABES)
Insect and Pesticide Research
article

Impact of the co-exposure of honeybees to SDHI fungicides targeting the respiratory chain and to the intestinal parasite Nosema ceranae

Juliette Gilbert
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Abstract

Les chiffres sont sans appel, au cours des dernières décennies, les populations de pollinisateurs, notamment celles de l'abeille domestique Apis mellifera, ont subi un déclin alarmant à l'échelle mondiale. La mortalité accrue de cette espèce, pollinisateur clé aux rôles économiques et écologiques majeurs, menace directement le service de pollinisation et la durabilité de la production agricole. Ce déclin résulte de l'action conjuguée de multiples facteurs, impliquant des stress biotiques et abiotiques, avec une attention particulière portée aux agents pathogènes et aux pesticides. Dans ce contexte, cette thèse a évalué l'impact d'une exposition chronique des abeilles à une famille de fongicides inhibiteurs du complexe II de la chaine respiratoire (SDHI), en combinaison avec le parasite intestinal Nosema ceranae. Quatre substances actives SDHI (bixafen, boscalid, fluopyram et fluxapyroxad), ainsi que trois formulations commerciales (Luna Privilege®, Luna Sensation® et Flint®), ont été testées sur des ouvrières émergentes, infectées ou non par N. ceranae. Plusieurs paramètres clés permettant d'évaluer la santé des abeilles ont été analysés, tels que la survie, la consommation de sucre, la charge parasitaire, les réserves lipidiques et l'expression des gènes dans l'intestin moyen. Nos expérimentations ont montré une diminution des réserves lipidiques qui demeure constante en présence de N. ceranae, contrairement aux variations observées dans les taux de mortalité. Les résultats révèlent des interactions complexes et délétères des substances actives SDHI, avec des effets dose-réponse et des réponses non monotones chez les abeilles non infectées. Toutefois, la co-exposition à N. ceranae modifie considérablement ces réponses, avec un effet antagoniste sur la survie et les réserves lipidiques, potentiellement lié à une altération mitochondriale et à l'activation des mécanismes de détoxication. Concernant les formulations, leur interaction avec N. ceranae semble accentuer la sensibilité des abeilles, en particulier avec Luna Sensation®, qui a montré des effets marqués sur la mortalité, le transcriptome et la charge parasitaire. Enfin, la simulation d'une contamination environnementale avec une exposition orale prolongée, de la larve jusqu'à l'émergence, a révélé une augmentation de la mortalité, chez les abeilles infectées et non infectées. Ces résultats soulignent la nécessité de prendre en compte les co- expositions à divers facteurs de stress au cours de la vie des abeilles, ainsi que l'importance d'évaluer les co-formulants dans les formulations pour améliorer l'évaluation des risques.

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Université Clermont Auvergne (FR), Laboratoire Microorganismes Génome et Environnement (FR)
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Insect and Pesticide Research
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